JavaScript数组实现数据结构中的队列与堆栈

2019-11-20 09:54:29

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供稿：网友

一、队列和堆栈的简单介绍

1.1、队列的基本概念

　　队列:是一种支持先进先出(FIFO)的集合,即先被插入的数据,先被取出!

　　如下图所示：

1.2、堆栈的基本概念

　　堆栈:是一种支持后进先出(LIFO)的集合,即后被插入的数据,先被取出!

　　如下图所示：

二、在JavaScript中实现队列和堆栈

　　在JavaScript中实现队列和数组主要是通过数组，js数组中提供了以下几个方法可以让我们很方便实现队列和堆栈：

•shift:从数组中把第一个元素删除，并返回这个元素的值。

•unshift: 在数组的开头添加一个或更多元素，并返回新的长度

•push:在数组的中末尾添加元素，并返回新的长度

•pop:从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值。

2.1、实现队列

<script type="text/javascript">//创建一个数组来模拟队列var a=new Array();console.log(a);//unshift: 在数组的开头添加一个或更多元素，并返回新的长度console.log("入队");a.unshift()console.log(a);//----->a.unshift();console.log(a);//----->,a.unshift();console.log(a);//----->,,a.unshift();console.log(a);//----->,,,console.log("出队，先进先出");console.log(a);//pop：从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值a.pop();//----->console.log(a);a.pop();//----->console.log(a);a.pop();//----->console.log(a);a.pop();//----->console.log(a);</script>

　　在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：

2.2、实现堆栈

<script type="text/javascript">//创建一个数组来模拟堆栈var a=new Array();console.log(a);//push: 在数组的末尾添加一个或更多元素，并返回新的长度console.log("入栈");a.push()console.log(a);//----->a.push();console.log(a);//----->,a.push();console.log(a);//----->,,a.push();console.log(a);//----->,,,console.log("出栈，后进先出");console.log(a);//pop：从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值a.pop();//----->console.log(a);a.pop();//----->console.log(a);a.pop();//----->console.log(a);a.pop();//----->console.log(a);</script>

　　在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：

2.3、push方法和unshift方法的性能测试

　　Array的push与unshift方法都能给当前数组添加元素，不同的是，push是在末尾添加，而unshift则是在开头添加，从原理就可以知道，unshift的效率是较低的。原因是，它每添加一个元素，都要把现有元素往下移一个位置。但到底效率差异有多大呢？下面来简单测试一下。

<script type="text/javascript">/*关于代码中"var s=+newDate();"的技巧说明解释如下:=+这个运算符是不存在的;+相当于.valueOf();+new Date()相当于new Date().valueOf()//个结果一样返回当前时间的毫秒数alert(+new Date());alert(+new Date);var s=new Date();alert(s.valueOf());alert(s.getTime());*/var arr = [ ];var startTime = +new Date(); //+new Date()相当于new Date().valueOf()，返回当前时间的毫秒数// push性能测试 for (var i = ; i < ; i++) { 　　arr.push(i); }var endTime = +new Date();console.log("调用push方法往数组中添加个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); startTime = +new Date(); arr = [ ]; // unshift性能测试 for (var i = ; i < ; i++) { 　　arr.unshift(i); }endTime = +new Date();console.log("调用unshift方法往数组中添加个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); </script>

　　这段代码分别执行了100000次push和unshift操作，在Google浏览器运行一次，得到的结果如下图所示：

　　可见，unshift比push要慢差不多100倍！因此，平时还是要慎用unshift，特别是对大数组。那如果一定要达到unshift的效果，可以借助于Array的reverse方法，Array的reverse的方法能够把一个数组反转。先把要放进数组的元素用push添加，再执行一次reverse，就达到了unshift的效果。比如：

<script type="text/javascript">//创建一个数组来模拟堆栈var a=new Array();//使用push方法在数组的末尾添加元素a.push()a.push();a.push();a.push();console.log("数组反转之前数组中的元素顺序");console.log(a);//----->,,,//Array有一个叫做reverse的方法，能够把一个数组反转。先把要放进数组的元素用push添加，再执行一次reverse，就达到了unshift的效果a.reverse();//使用reverse方法将数组进行反转console.log("数组反转之后数组中的元素顺序");console.log(a);</script>

　　在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：

　　从运行结果来看，数组元素的顺序已经反转过来了。

2.4、reverse方法的性能测试

　　reverse的性能又如何呢，下面再来测试：

<script type="text/javascript">var arr = [ ], s = +new Date; for (var i = ; i < ; i++) { 　　 arr.push(i); }//调用reverse方法将数组里面的元素的顺序反转arr.reverse(); console.log("调用reverse方法将数组里面的元素的顺序反转耗时："+(+new Date - s)+"毫秒");</script>

　　在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：